CN107632601A - 一种无轨智能导引装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无轨智能导引装置、系统及方法，包括：信息获取单元，用于获取电子地图及移动命令；定位传感单元，用于采集移动体的定位传感数据；避障传感单元，用于采集障碍物信息，进行障碍物检测、距离检测，实现自动避障功能；视觉传感单元，用于采集移动体周边图像，实现电子地图的更新；控制单元，用于当信息获取模块获取到移动命令后，根据定位传感单元、避障传感单元采集的传感数据，控制移动体的移动，并通过视觉传感单元采集的图像，实现电子地图的更新。本发明还公开了无轨智能导引系统及方法，通过多传感器所采集的数据融合，实现移动体的无轨运行，大大提升了生产车间的地面利用率；且本发明不依赖外部的场景布置，可靠性和稳定性更高。

Description

一种无轨智能导引装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种无轨智能导引装置、系统及方法。

背景技术

当生产车间有多条流水生产线时，为了提高生产效率，一般都采用AGV作为物料运输的工具，传统的AGV一般采用光电导航、二维码导航或者视觉导航等方法实现AGV运行轨迹的约束。这些导航技术必须要依赖外部的引导物，比如光电导航，需要外部采用黑白线；二维码导航需要外部采用二维码带或者等距离放置二维码的方式实现引导；视觉导航需要外部提供视觉的参照物。这些引导物的放置量比较大，而且为了配合AGV的运动，引导物必须要根据生产工位非常有规律的放置，同时避免引导物被破坏，放置引导物的区域不能被其他应用所占用，这就导致引导物将占用大量的地面空间，造成生产车间地面利用率低的状况。

现有技术中，对于移动体依赖外部有形导引在大型生产车间的多流水线之间运动时地面利用率低的问题，为了提高地面利用率，业内一般采用基于激光导引的室内定位技术，通过激光的发射与反射以及一定的算法处理，实现移动体的无轨引导运行。但仍存在以下问题：

(1)、算法复杂，成本较高。激光导引通过激光头不断的发射激光和接收反射的激光，对接收到的数据进行处理，算法较为复杂；激光器属于精密仪器，购买和维护成本较高；

(2)、场景适应有限。有的材料对激光的反射能力较弱，可能会导致系统产生误判，定位不准确。

发明内容

本发明提供一种无轨智能导引装置、系统及方法，用以解决用于解决移动体在运动时，依赖外部有形导引，导致地面利用率低的问题。且本发明相对于现有的解决办法，成本低，算法简单，适应广，可操作性强。

一方面，本发明公开了一种无轨智能导引装置，包括：信息获取单元，用于获取电子地图及移动命令；定位传感单元，用于采集移动体的定位传感数据；避障传感单元，用于采集障碍物信息，进行障碍物检测、距离检测，实现自动避障功能；视觉传感单元，用于采集所述移动体周边图像，实现所述电子地图的更新；控制单元，用于当所述信息获取模块获取到移动命令后，根据所述定位传感单元、避障传感单元采集的传感数据，控制所述移动体的移动，并通过所述视觉传感单元采集的图像，实现所述电子地图的更新。

进一步地，所述控制单元包括：算法模块，用于将所述定位传感单元采集的传感数据进行数据融合，获取所述移动体在电子地图中的位置信息；路径规划模块，用于根据所述信息获取模块获取的电子地图及移动命令、所述算法模块获取的移动体的位置信息，规划所述移动体的移动路径；地图更新模块，用于根据所述视觉传感单元采集的移动体周边图像，通过图像拼接，实现所述电子地图的更新；判断处理模块，用于根据所述路径规划模块规划的路径，控制所述移动体移动，且所述移动体移动过程中，通过所述算法模块不断更新所述移动体在所述电子地图中的位置信息，并通过所述避障传感单元实现自动避障。

进一步地，所述定位传感单元包括：惯性导航传感器、编码器。

进一步地，所述惯性导航传感器包括加速度计、电子罗盘、陀螺仪；所述编码器为增量式编码器。

进一步地，所述视觉传感单元包括若干CCD摄像头。

进一步地，所述避障传感单元包括超声波传感器和/或红外传感器。

进一步地，所述算法模块将所述定位传感单元采集的传感数据通过卡尔曼滤波算法进行数据融合，获取所述移动体在电子地图中的位置信息。

另一方面，本发明公开了一种无轨智能导引系统，包括至少一AGV自动导引车、一中央控制器，所述AGV自动导引车包括移动体，所述移动体上设置有本发明任一项所述的无轨智能导引装置；其中：所述中央控制器，用于对生产区域中的各生产工位进行地址编码，并将所述地址编码信息融入电子地图中；及向各AGV自动导引车下发移动命令；所述AGV自动导引车，与所述中央控制器通过无线网络实现信息交互；其中，所述无轨智能导引装置用于接收所述中央控制器的移动命令，并根据采集的所述移动体的定位传感数据及移动过程中的障碍物信息控制所述移动体移动；所述无轨智能导引装置在控制移动体移动过程中采集周边图片信息实现电子地图的更新，并将更新后的电子地图反馈给所述中央控制器。

AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写，意即“自动导引运输车”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

此外，第三方面，本发明还公开了一种基于本发明所述的无轨智能导引系统的导引方法，包括：

S100所述AGV自动导引车通过无线网络从所述中央控制器获取电子地图，且，所述中央控制器向所述AGV自动导引车发布移动的目的地址；

S200所述AGV自动导引车根据所述电子地图及所述目的地址，通过采集自身的定位传感数据及障碍物信息，控制自身移动；

S300所述AGV自动导引车在移动过程中，通过采集周边图像，实现电子地图的更新；

S400当所述AGV自动导引车移动到所述目的地址时，停止移动，并将当前的位置信息反馈给所述中央控制器；

S500所述AGV自动导引车将更新后的电子地图发送给所述中央控制器，所述中央控制器更新存储的电子地图。

进一步地，所述步骤S200包括：

S210所述AGV自动导引车移动前通过采集自身的初始位置信息，并根据获取的所述电子地图及所述目的地址，在所述电子地图中规划移动路径；

S220所述AGV自动导引车根据所述规划的移动路径进行移动，并在移动过程中采集自身的方向、速度、位姿和距离信息；

S230所述AGV自动导引车通过卡尔曼滤波算法融合采集的所述方向、速度、位姿和距离信息定位当前的位置；

S240所述AGV自动导引车在移动过程中采集障碍物信息，实现移动过程中自动避障。

本发明通过定位传感单元采集的传感数据实现了移动体的定位，避障传感单元采集的障碍物信息，实现了移动过程中自动避障；通过视觉传感单元采集移动时周边的图像，及时为电子地图进行更新；各传感器相互配合，让移动体真正无轨行驶，增大了地面利用率。具体的，采用电子地图导引，车身多摄像头实时采集图像实现电子地图的实时更新；利用电子罗盘实现移动体的绝对方向信息采集；利用陀螺仪和加速度计实现车身位姿信息采集，包括车身速度，加速度；利用超声波传感器实现移动体的壁障和测距。通过多传感器所采集的数据融合，实现移动体的无轨运行，大大提升了生产车间的地面利用率，且降低了采购成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种无轨智能导引装置实施例框图；

图2为本发明一种无轨智能导引装置另一实施例的框图；

图3为本发明一种无轨智能导引装置系统实施例框图；；

图4为本发明一种无轨智能导引系统实施例中移动体上传感器分布示意图；

图5为本发明一种无轨智能导引方法实施例流程；

图6为本发明一种无轨智能导引方法另一实施例流程；

图7为本发明一种无轨智能导引方法实施例流程。

附图说明：

1为移动体车身，2为超声波传感器，3为CCD摄像头，4为编码器，5为电子罗盘、6为移动体的车轮，7为加速度计传感器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种无轨智能导引装置，实施例如图1所示，包括：信息获取单元100，用于获取电子地图及移动命令；定位传感单元200，用于采集移动体的定位传感数据；避障传感单元300，用于采集障碍物信息，进行障碍物检测、距离检测，实现自动避障功能；视觉传感单元400，用于采集所述移动体周边图像，实现所述电子地图的更新；控制单元500，用于当所述信息获取模块获取到移动命令后，根据所述定位传感单元、避障传感单元采集的传感数据，控制所述移动体的移动，并通过所述视觉传感单元采集的图像，实现所述电子地图的更新。

上述实施例中，信息获取单元获取电子地图及移动命令，电子地图可以是通过网络获取，也可以是从上级设备获取得来，还可以是用户通过存储设备传输给到信息获取单元。而移动命令，同样，可以是上级设备下发给该无轨智能导引装置的信息获取单元，也可以是该装置的信息获取单元直接获取用户输入的控制命令。

本发明的装置实施例是基于多个传感器来实现无轨智能导引的，根据传感器的不同，本发明的无轨智能导引装置包含的传感器可以分为以下几类：

1、定位传感单元，用于采集移动体的定位传感数据，便于实现定位移动体在电子地图中的具体位置功能。具体的定位传感单元包括：

(1)惯性导航模块，主要用来准确定位移动体的位置，通过检测和测量移动体的加速度、方向、位姿等信息，定位移动体在电子地图中的位置。具体的，惯性导航模块包括：加速度计、电子罗盘和陀螺仪。移动体在移动时，控制单元通过电子罗盘、陀螺仪和加速度计分别读取方向信息、位姿信息和速度信息。

(2)编码器单元，用于测量移动体移动的距离，控制单元通过编码器读取移动体移动的距离信息。编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。较佳的，采用增量式编码器获取移动体的距离信息，增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。获取到移动体的移动距离，结合惯性导航模块采集的移动体的加速度、方向、位姿等信息，便于实现移动体的精确定位。较佳的，还可以使用光电编码器；光电编码器体积小，更加精密，光电编码器本身分辨度很高，并且无接触无磨损；同时，光电编码器既可检测角度位移，又可在机械转换装置帮助下检测直线位移。

定位传感单元采集到移动体的加速度、方向、位姿、及距离信息后，控制单元通过算法实现数据的融合(比如卡尔曼滤波算法)，精确定位移动体的位置。

2、避障传感单元，用于采集障碍物信息，进行障碍物检测、距离检测，实现自动避障功能；避障传感单元包括红外传感器、超声波传感器和激光传感器，本发明的实施例至少选用上述一种避障传感器即可。具体的：

(1)红外传感器，可以检测移动体前方一定距离内的障碍物信息，红外传感器探测速度快。

(2)超声波传感器，超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。超声波传感器成本低，受环境影响比较小，使用广泛。

(3)激光传感器，激光测距测量距离远(几十米至几百米都可)，精度高，可以用于精确定位、避障等。但成本相对较高。

具体实施时，可以根据精度要求及成本要求选择合适的避障传感器，较佳的，选用红外传感器和超声传感器作为底层避障传感器，再加上激光传感器，可以实现全范围覆盖，保障移动体无障碍移动。此外，我们也可以在移动体四周等均匀分布超声波传感器，使得移动体四周全方位探测，不留盲区；如果想要更加节约成本，那么，至少，应该在移动体前进方向安装一个超声波传感器。

3、视觉传感单元，用于采集所述移动体周边图像，实现所述电子地图的更新；具体的，视觉传感单元可以是以下任一种：

(1)视觉传感器，视觉传感器是指通过对摄像机拍摄到的图像进行图像处理，来计算对象物的特征量，并输出数据和判断结果的传感器。因此，视觉传感器可以用来获取周边环境信息，结合移动体的位置信息等，创建局部环境地图，然后与信息获取模块获取的电子地图相比较，若局部的环境地图与电子地图对应位置的信息不一致，则可以将原来的电子地图进行更新。

较佳的，为了使得地图创建精度更高，可以采用融合激光传感器和视觉传感器的信息来创建地图。视觉传感器测量的是三维图像，激光测距仪测量的是特定的二维平面图，因此，在测量范围上将两者相结合，可以形成更加宽阔的测量范围。具体的，采用贝叶斯估计方法，融合激光传感器和视觉传感器的数据信息，创建或更新地图。

(2)CCD摄像头，CCD摄像头拍摄移动体周边路况信息，控制单元读取到CCD摄像头拍摄的图片后进行图像拼接，再与电子地图中对应位置的地图进行比较看是否一致，如果一致，则说明该电子地图无需更新，已是最新的地图；如果不一致的话，则将该电子地图的对应位置的地方进行局部更新，更新成与摄像头拍摄的路况信息一致的地图。当然，CCD摄像头也可以辅助实现定位和避障功能。比如，红外传感器在室内避障功能较好，但在室外，受太阳光干扰，精度会下降很多，此时经过CCD摄像头辅助的话，则可以大大提高障碍物检测；又比如，超声波传感器，如果障碍物是吸声材料的话，则也会使得超声波传感器无法检测出来，或者遇到的障碍物较多，反射回来的声波较多，干扰也较多，容易报错，此时，借助CCD摄像头拍摄的路况信息的话，则能大大提高障碍物检测，避障功能得以更好实现。

较佳的，为了使得拍摄不留盲区，可以在移动体四周均匀分布摄像头，让移动体360度均可获取到摄像的图片。

上述实施例中，控制单元根据上述各传感单元采集的传感数据来控制移动体的移动及地图的更新。较佳的，如图2所示，在上述实施例的基础上，所述控制单元500包括：算法模块510，用于将所述定位传感单元采集的传感数据进行数据融合，获取所述移动体在电子地图中的位置信息；路径规划模块520，用于根据所述信息获取模块获取的电子地图及移动命令、所述算法模块510获取的移动体的位置信息，规划所述移动体的移动路径；地图更新模块530，用于根据所述视觉传感单元采集的移动体周边图像，通过图像拼接，实现所述电子地图的更新；判断处理模块540，用于根据所述路径规划模块规划的路径，控制所述移动体移动，且所述移动体移动过程中，通过所述算法模块510不断更新所述移动体在所述电子地图中的位置信息，并通过所述避障传感单元300实现自动避障。

定位传感单元里的多个传感器采集的传感数据通过算法进行融合，实质是对多源不确定性信息的分析和综合。常用的信息融合的算法有加权平均、卡尔曼滤波、贝叶斯估计等等。

较佳的，上述实施例中，所述算法模块将所述定位传感单元采集的传感数据通过卡尔曼滤波算法进行数据融合，获取所述移动体在电子地图中的位置信息。

卡尔曼滤波用于实时融合动态冗余多传感器数据，他为融合数据提供了统计意义下的最优估计，卡尔曼滤波的递推特性使得系统数据处理不需要大量的数据存储和计算。

基本的卡尔曼滤波方法容许多个测量被优化地合并成对状态的单一估计。因此，可以将电子罗盘、陀螺仪、光电编码器、加速度计等传感器获取传感数据进行融合，获得较为精确的移动体的位置信息。利用卡尔曼滤波实现多个传感器的信息融合，较佳的，采用分散式卡尔曼滤波，比如，将电子罗盘作为第一副传感器1、陀螺仪和编码器作为第二副传感器，这两个副传感器分别处理各自传感器的定位数据，最后这两个副传感器对移动体的状态估计输送到主滤波器进行最优融合，并产生高精度的全局估计。

此外，本发明还公开了一种无轨智能导引系统，包括至少一AGV自动导引车、一中央控制器，所述AGV自动导引车包括移动体，所述移动体上设置本发明任一实施例所述的无轨智能导引装置；其中：所述中央控制器，用于对生产区域中的各生产工位进行地址编码，并将所述地址编码信息融入电子地图中；及向各AGV自动导引车下发移动命令；所述AGV自动导引车，与所述中央控制器通过无线网络实现信息交互；其中，所述无轨智能导引装置用于接收所述中央控制器的移动命令，并根据采集的所述移动体的定位传感数据及移动过程中的障碍物信息控制所述移动体移动；所述无轨智能导引装置在控制移动体移动过程中采集周边图片信息实现电子地图的更新，并将更新后的电子地图反馈给所述中央控制器。

上述系统实施例中，包含了前面任一装置实施例所述的无轨智能导引装置，将该无轨智能导引装置安装在移动体上，从而形成了AGV自动导引车。中央控制器可以控制多个AGV自动导引车，综合调配各AGV自动导引车。在中央控制器上存储有电子地图，该电子地图上将生产区域的编码信息融合进去了，从而，便于AGV自动导引车根据电子地图朝目的地址行驶。AGV自动导引车包含了无轨智能导引装置，因此，在移动过程中，可以精确定位自身的位置信息，并能自动避障，绕过障碍物，快速而准确的移动到目的地址。同样通过无轨智能导引装置可以采集移动体移动过程中的图片信息，从而将电子地图进行更新，并可以将更新后的电子地图反馈给中央控制器。中央控制器与AGV自动导引车直接是通过无线网络进行信息交互的，比如通过WIFI或局域网等。AGV自动导引车也可以将自身移动的位置信息反馈给中央控制器，因此在中央控制器便可以知道各AGV自动导引车在电子地图中的移动轨迹及当前所处的位置。另外，每个AGV自动导引车可能只移动了地图中的局部范围，因此实现的电子地图的更新也只是局部地图的更新，而每个AGV发现并完成地图更新后，最终都会反馈给中央控制器，因此，中央控制器获取到许多局部范围的电子地图的更新，然后将其整合起来，就获得了最新的全范围的电子地图。待下次给AGV自动导引车派发移动命令时，便可将最新的电子地图提供给AGV自动导引车，供其下载获取最新电子地图。

本发明系统的另一实施例，针对传统的AGV有形导导引致地面利用率低的问题，通过控制系统对多传感器的数据进行融合，采用结合交通规则的电子地图导引，提供一种新颖的实现方案，传感器分布如附图3所示。

本发明设计的基于多传感器融合的一种无轨智能导引系统，包括：移动体、无轨智能装置(包括：控制单元、电子罗盘、CCD摄像头、加速度计、陀螺仪、增量式编码器)、及中央控制器。移动体通过WIFI实现与中央控制器的连接，并实现下载和上传电子地图功能。在移动体运动时，控制器通过电子罗盘、陀螺仪、加速度计和编码器分别读取方向信息、位姿信息、速度信息以及行走的距离信息，实现移动体在电子地图中的精确定位。通过移动体周身有规则排布的CCD摄像头单元，实现移动体周围无死角图像采集，通过图像拼接，实现电子地图的实时更新。通过移动体周身有规则排布的超声波单元，实现移动体在运行过程中的壁障功能。结合交通规则，实现移动体的智能无轨导引。

上述实施例中摄像头的布置以移动体的中心为原点，以72°均布5个摄像头，摄像头之间有部分影像重叠，5个摄像头获取的图像由控制器完成拼接；超声波传感器的布置以移动体的中心为原点，以60°均布6个超声波传感器；电子罗盘、陀螺仪和加速度计的布置均在控制器主板上。本发明的移动体传感器分布图，如图4所示。

基于相同的技术构思，本发明还公开了一种基于本发明所述的无轨智能导引系统的导引方法，实施例如图5所示，包括：

S100所述AGV自动导引车通过无线网络从所述中央控制器获取电子地图，且，所述中央控制器向所述AGV自动导引车发布移动的目的地址；

S200所述AGV自动导引车根据所述电子地图及所述目的地址，通过采集自身的定位传感数据及障碍物信息，控制自身移动；

S300所述AGV自动导引车在移动过程中，通过采集周边图像，实现电子地图的更新；

S400当所述AGV自动导引车移动到所述目的地址时，停止移动，并将当前的位置信息反馈给所述中央控制器；

S500所述AGV自动导引车将更新后的电子地图发送给所述中央控制器，所述中央控制器更新存储的电子地图。

本发明的方法实施例是与本发明系统及装置实施例对应的，因此，上述装置或系统实施例的技术细节也同样适用于本发明的方法实施例。

本发明方法的另一实施例，如图6所示，包括：

S100所述AGV自动导引车通过无线网络从所述中央控制器获取电子地图，且，所述中央控制器向所述AGV自动导引车发布移动的目的地址；

S210所述AGV自动导引车移动前通过采集自身的初始位置信息，并根据获取的所述电子地图及所述目的地址，在所述电子地图中规划移动路径；

S220所述AGV自动导引车根据所述规划的移动路径进行移动，并在移动过程中采集自身的方向、速度、位姿和距离信息；

S230所述AGV自动导引车通过卡尔曼滤波算法融合采集的所述方向、速度、位姿和距离信息定位当前的位置；

S240所述AGV自动导引车在移动过程中采集障碍物信息，实现移动过程中自动避障。

S300所述AGV自动导引车在移动过程中，通过采集周边图像，实现电子地图的更新；

S400当所述AGV自动导引车移动到所述目的地址时，停止移动，并将当前的位置信息反馈给所述中央控制器；

S500所述AGV自动导引车将更新后的电子地图发送给所述中央控制器，所述中央控制器更新存储的电子地图。

上述步骤中，AGV自动导引车的各传感器采集传感数据的步骤不分先后顺序。

本发明方法的另一实施例，采用上述任一实施例的无轨智能导引系统，流程框图如附图7所示，包括如下具体步骤：

S1、在整个生产区域，中央控制系统实现各生产工位的地址编码，在电子地图中融入地址信息；

S2、AGV自动导引车通过WIFI与中央控制系统通讯，AGV自动导引车从中央控制系统端下载地图，中央控制系统向AGV自动导引车发布具体地址，AGV自动导引车在电子地图中标记该点并实现路径规划，规划完成后，AGV自动导引车开始运动；

S3、AGV自动导引车运动遵循交通规则，所述交通规则为以运动方向为基准靠路径右侧运动；设置各个传感器的采样频率，控制器读取电子罗盘、陀螺仪、加速度计和编码器的数据，测得AGV自动导引车的方向、速度、位姿和距离信息，方向信息是绝对的，即和地磁方向相关联，距离信息是相对的，即相对于出发点所运动的距离，通过卡尔曼滤波算法实现数据的融合以及采集超声波单元的数据，进一步精确定位AGV自动导引车，计算出AGV自动导引车的全局位置；

S4、AGV自动导引车按照一定频率读取CCD摄像头的信息，获取路况信息，实时更新地图，并根据计算出的全局位置更新AGV自动导引车在电子地图中位置，同志电子地图根据采集到的路况信息向控制器的驱动部分发布运动信息，实时控制AGV自动导引车的运动方向和运动速度。

S5、当电子地图中更新车辆信息到目标地址，AGV自动导引车停止运动，如果不相同，则继续执行步骤3和步骤4。

本实施例是基于多传感器融合的一种无轨智能导引方法，采用电子地图导引，通过卡尔曼滤波算法融合多传感器所采集的数据，计算出移动体在电子地图中的全局位置，通过查询该全局位置在电子地图中的地址，电子地图反馈给控制器所需的运动信息，包括方向、运动速度以及运动状态。此外，本发明的无轨智能导引方法不依赖外部的有形导引，剔除了有形导引占用地面空间，以及需要维护的缺点；

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无轨智能导引装置，其特征在于，包括：

信息获取单元，用于获取电子地图及移动命令；

定位传感单元，用于采集移动体的定位传感数据；

避障传感单元，用于采集障碍物信息，进行障碍物检测、距离检测，实现自动避障功能；

视觉传感单元，用于采集所述移动体周边图像，实现所述电子地图的更新；

控制单元，用于当所述信息获取模块获取到移动命令后，根据所述定位传感单元、避障传感单元采集的传感数据，控制所述移动体的移动，并通过所述视觉传感单元采集的图像，实现所述电子地图的更新。

2.根据权利要求1所述的一种无轨智能导引装置，其特征在于，所述控制单元包括：

算法模块，用于将所述定位传感单元采集的传感数据进行数据融合，获取所述移动体在电子地图中的位置信息；

路径规划模块，用于根据所述信息获取模块获取的电子地图及移动命令、所述算法模块获取的移动体的位置信息，规划所述移动体的移动路径；

地图更新模块，用于根据所述视觉传感单元采集的移动体周边图像，通过图像拼接，实现所述电子地图的更新；

判断处理模块，用于根据所述路径规划模块规划的路径，控制所述移动体移动，且所述移动体移动过程中，通过所述算法模块不断更新所述移动体在所述电子地图中的位置信息，并通过所述避障传感单元实现自动避障。

3.根据权利要求1或2所述的一种无轨智能导引装置，其特征在于，所述定位传感单元包括：惯性导航传感器、编码器。

4.根据权利要求3所述的一种无轨智能导引装置，其特征在于，所述惯性导航传感器包括加速度计、电子罗盘、陀螺仪；所述编码器为增量式编码器。

5.根据权利要求1所述的一种无轨智能导引装置，其特征在于，所述视觉传感单元包括若干CCD摄像头。

6.根据权利要求1所述的一种无轨智能导引装置，其特征在于，所述避障传感单元包括超声波传感器和/或红外传感器。

7.根据权利要求2所述的一种无轨智能导引装置，其特征在于，所述算法模块将所述定位传感单元采集的传感数据通过卡尔曼滤波算法进行数据融合，获取所述移动体在电子地图中的位置信息。

8.一种无轨智能导引系统，其特征在于，包括至少一AGV自动导引车、一中央控制器，所述AGV自动导引车包括移动体，所述移动体上设置有权利要求1-6任一项所述的无轨智能导引装置；其中：

所述中央控制器，用于对生产区域中的各生产工位进行地址编码，并将所述地址编码信息融入电子地图中；及向各AGV自动导引车下发移动命令；

所述AGV自动导引车，与所述中央控制器通过无线网络实现信息交互；其中，所述无轨智能导引装置用于接收所述中央控制器的移动命令，并根据采集的所述移动体的定位传感数据及移动过程中的障碍物信息控制所述移动体移动；所述无轨智能导引装置在控制移动体移动过程中采集周边图片信息实现电子地图的更新，并将更新后的电子地图反馈给所述中央控制器。

9.一种用于权利要求8所述的无轨智能导引系统的导引方法，其特征在于，包括：

S100所述AGV自动导引车通过无线网络从所述中央控制器获取电子地图，且，所述中央控制器向所述AGV自动导引车发布移动的目的地址；

S200所述AGV自动导引车根据所述电子地图及所述目的地址，通过采集自身的定位传感数据及障碍物信息，控制自身移动；

S300所述AGV自动导引车在移动过程中，通过采集周边图像，实现电子地图的更新；

S400当所述AGV自动导引车移动到所述目的地址时，停止移动，并将当前的位置信息反馈给所述中央控制器；

S500所述AGV自动导引车将更新后的电子地图发送给所述中央控制器，所述中央控制器更新存储的电子地图。

10.根据权利要求9所述的导引方法，其特征在于，所述步骤S200包括：

S210所述AGV自动导引车移动前通过采集自身的初始位置信息，并根据获取的所述电子地图及所述目的地址，在所述电子地图中规划移动路径；

S220所述AGV自动导引车根据所述规划的移动路径进行移动，并在移动过程中采集自身的方向、速度、位姿和距离信息；

S230所述AGV自动导引车通过卡尔曼滤波算法融合采集的所述方向、速度、位姿和距离信息定位当前的位置；

S240所述AGV自动导引车在移动过程中采集障碍物信息，实现移动过程中自动避障。